(恒溫恒濕機房精密空調(diào)送風(fēng)方式與回風(fēng))
恒溫恒溫恒機房精密空調(diào)送風(fēng)萬式主要有兩種:上送風(fēng)和下送風(fēng)。
1.上送風(fēng)方式
機房空調(diào)采用上送風(fēng)方式是把空調(diào)機組處理過的低溫空氣通過送風(fēng)口送到通信設(shè)備上部,帶走通信設(shè)備和機房的熱量,通過機房下部空間回到恒溫恒濕機房空調(diào)機組內(nèi),進(jìn)行冷卻降溫處理,再循環(huán)使用。
2.下送風(fēng)方式
機房空調(diào)采用下送風(fēng)萬式為:下送風(fēng)方式是在機房空調(diào)機組底部做一支架,支架高度與機房的活動地板高度相同。經(jīng)過空調(diào)機組處理過的低溫空氣,從空調(diào)機底部送到活動地板內(nèi),利用活動地板形成的空間作為一個靜壓箱,然后通過設(shè)備底部、風(fēng)口地板,進(jìn)入機房和設(shè)備內(nèi),帶走設(shè)備和機房的熱量,通過機房上部空間回到空調(diào)機組內(nèi),進(jìn)行冷卻降溫處理,再循環(huán)使用。
二、服務(wù)器機房常用送風(fēng)方式
采用下送風(fēng)方式是將低溫空氣直接從架空地板下送到機房或機架內(nèi),吸收設(shè)備的熱量后,從機房頂部回風(fēng)。這種方式下,冷、熱風(fēng)流動方向與空氣特性相一致。冷、熱風(fēng)可以自然分離,容易得到好的制冷效果。而上送風(fēng)方式,冷空氣往下沉,熱空氣往上升,容易發(fā)生冷、熱空氣摻混,影響制冷效率,另外地板下的空間比風(fēng)管斷面的面積要大許多,這就形成了靜壓箱,因此下送風(fēng)方式送風(fēng)均勻,整個機房區(qū)域的溫差小。
三、機房布線對機房空調(diào)下送風(fēng)有沒有影響
下送風(fēng)萬式,如果采用在架空地板下走線的萬式進(jìn)行布線,并且布線雜亂,會阻擋氣流從下方往機房里送。如果空調(diào)采用下送風(fēng),則最好采用上走線方式。如果無法采用上走線方式,也要將架空地板下的線纜用管道收納,排列整齊,避免阻擋出風(fēng)口。
四、下送風(fēng)方式的形式
機房空調(diào)下送風(fēng)萬式的形式多種多樣,適合不同規(guī)模和密度的IDC機房。考慮到冷氣向下沉的趨勢,在沒有架空地板的機房采用下送風(fēng)方式時,冷氣輸送時遇到的障礙較多,效率較低。因此,此處談到的下送風(fēng)方式主要以有架空地板的情況為例,冷氣輸送從架空地板下走。
1.開放管道送風(fēng)自然回風(fēng)機架以"背對背、面對面"方式排布。在冷風(fēng)通道處鋪設(shè)有開孔地板,冷風(fēng)從地板下吹到冷風(fēng)通道處,并通過機架前門上的開孔進(jìn)入機架。機架對冷風(fēng)加熱后,從后門排出熱風(fēng),回到空調(diào)回風(fēng)口。
2.開放管道送風(fēng)開放管道回風(fēng)與1類似,但不是自然回風(fēng),而是通過天花板上的柵格板進(jìn)入回風(fēng)管道,再進(jìn)入空調(diào)回風(fēng)口。即回風(fēng)采取開放式管道回風(fēng)方式。
3.封閉管道送風(fēng)自然回風(fēng)冷風(fēng)從地板下直接吹到機架內(nèi),并通過機架前門與機架設(shè)備之間的間隙上升,冷卻從下至上的各臺設(shè)備。機架對冷風(fēng)加熱后,從后門排出熱風(fēng),回到空調(diào)回風(fēng)口。
4.封閉管道送風(fēng)開放管道回風(fēng)與3類似,但不是自然回風(fēng),而是采取開放式管道回風(fēng)方式。
5.開放管道送風(fēng)封閉管道回風(fēng)與2類似,但回風(fēng)采取封閉管道回風(fēng),熱量不會彌散,回風(fēng)更精確。
6.封閉管道送風(fēng)封閉管道回風(fēng)與4類似,但回風(fēng)采取封閉管道回風(fēng),熱量不會彌散,回風(fēng)更精確。
6種方式有回風(fēng)管道的方式2-4會比自然回風(fēng)的方式1-3效率更高。因為熱風(fēng)的排放有所引導(dǎo),不易發(fā)生冷熱摻混的現(xiàn)象。而直接送風(fēng)到機架下萬的萬式3-4會比送風(fēng)到通道的萬式1-2效率更高。因為冷風(fēng)的推送更精確,冷氣泄漏少。5-6兩種情況,采取封閉管道回風(fēng)的方式,其回風(fēng)管道直接連接到機架上,熱量不容易彌散,回風(fēng)更精確,適合于熱密度較高的IDC機架或機房。不過,如果要采取全封閉管道式的萬式,首先工程造價較高其次管道會占用機房大量空間以上6種送風(fēng)萬式中,有些還可在同一機房中混用。例如方式2方式式5,送風(fēng)方式相同,回風(fēng)方式不同。在同個機房,采用地板下送風(fēng)到冷風(fēng)通道,對于大部分熱密度不高的機架,可以采用方式2:用開放管道方式回風(fēng);而對于某些熱密度很高的機架,可令其排成一排,采用方式6:全封閉管道回風(fēng),回風(fēng)管道直接連到機架采用下送風(fēng)上回風(fēng)方式,冷風(fēng)從機架下方豎直往上送,經(jīng)過機架設(shè)備的加熱變成熱風(fēng),機房空調(diào)顧名思義其是一種專供機房使用的高精度空調(diào),因其不但可以控制機房溫度,也可以同時控制濕度,因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機房專用空調(diào)機,另因其對溫度、濕度控制的精度很高,亦稱機房精密空調(diào)。,由上方回風(fēng)。但是,由于機架內(nèi)設(shè)備平行與地面,且大小與機架截面尺寸相當(dāng),下方吹上來的氣流大部分會被設(shè)備本身阻擋,造成位于機架上部的設(shè)備不能得到很好的降溫。針對這種問題,我們可以通過對機架進(jìn)行改造來解決,比如,增加機架的厚度,給冷風(fēng)留出自由上升的通道,這樣就可以改善機架內(nèi)部氣流受阻擋的問題。
五、機房架空地板的高度對制冷效率的影響
計算機機房內(nèi)安裝架空地板,并采用地板下送風(fēng)方式時,架空地板下的空間可起到類似于靜壓箱的作用,可使送風(fēng)均勻同時減少送風(fēng)阻力。如果各個出口的送風(fēng)均勻,就不會產(chǎn)生遠(yuǎn)離空調(diào)出風(fēng)口的機架處風(fēng)力不足的問題,這點對于進(jìn)探較深(超過15m)的機房尤為重要。而板下的凈空間越大,靜壓箱的效果就越好。因此,為使送風(fēng)均勻和減少送風(fēng)損耗,架空地板需有一定的高度。目前國內(nèi)的機房規(guī)范一般建議架空地板高度為350~500mm。而在TIA/EIA-942標(biāo)準(zhǔn)中定義:TIERI級別要求架空地板高度在300mm以上,TIERII級別要求在457mm以上,TlERⅢ和TIERⅣ級別要求在762-914mm,精密空調(diào)是是工藝性空調(diào)中的一種類型,通常我們把對室內(nèi)溫、濕度波動和區(qū)域偏差控制要求嚴(yán)格的空調(diào)稱之為恒溫恒濕空調(diào)。恒溫恒濕廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)設(shè)備、化妝品、醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥、食品制造、各類計量、檢測及實驗室等行業(yè)。。原則上,架空地板高度越高,靜壓箱的效果就越好。但對于本身層高不高的機房來說,過高的架空地板高度也是對空間的浪費。因此,考慮到目前的現(xiàn)狀,一般的機房350~500mm的高度已經(jīng)能基本滿足需求,而對于特殊規(guī)格的機房:比如進(jìn)深特別深或本身機房層高很高,可以適當(dāng)增加架空地板的高度。
計算機機房內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境參數(shù)規(guī)范及參數(shù)規(guī)范要求,溫度一般控制在24℃±2℃,濕度50%±5%左右,而一般通信設(shè)備電子元器件正常的工作溫度范圍較大,上限一般在35℃~40℃左右。當(dāng)然設(shè)計規(guī)范中要求的環(huán)境溫度值相對偏低,是考慮到由于氣流組織不合理、冷熱氣流混合交叉、局部風(fēng)量分配不足等因素造成機房環(huán)境溫度與通信機柜內(nèi)部的溫度有一定程度的溫度梯度差值。這種情況就造成了為了保證機柜內(nèi)部的通信設(shè)備散熱效果良好,必須保證機房過道環(huán)境溫度較低,空調(diào)設(shè)備保持在送風(fēng)出口和回風(fēng)溫度較低的工況下運行,從而使空調(diào)設(shè)備制冷系數(shù)降低,能耗損失較大減少這部分能耗損失,必須減少機房環(huán)境和機柜內(nèi)部之間的溫度梯度差。而要實現(xiàn)這一目的,必須改善機房大環(huán)境和通信機柜內(nèi)部的氣體流組織,特別是通信機柜的結(jié)構(gòu)形式要具備良好的散熱工藝。若機房氣流組織更為科學(xué)合理、通信機柜散熱工藝有較大改善,特別是采用開放型貨架式機柜,可以大大減少機柜內(nèi)、外的溫度梯度差值。在這種情況下,可以適當(dāng)提高機房環(huán)境溫度的要求,從而可以提高空調(diào)送、回風(fēng)溫度,通過調(diào)整空調(diào)設(shè)備運行工況的方式提高制冷系數(shù),降低空調(diào)設(shè)備運行能耗。
機房空調(diào)地板送風(fēng)和上送風(fēng)的區(qū)別
機房空調(diào)采用地板下送風(fēng)上回風(fēng)機組
地板下送風(fēng)方式是目前數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷送風(fēng)方式的主要形式,在金融信息中心、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、運營商IDC等數(shù)據(jù)中心中廣泛使用。
模塊化機房空調(diào)可以實現(xiàn)20%~50%的節(jié)能,使得運行費用大幅縮減,而為此增加的空調(diào)設(shè)備初投資,最多兩年的時間就可以收回,而整個機組的使用壽命至少有15年。
在數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)鋪設(shè)靜電地板,靜電地板高度為20-100cm,甚至高達(dá)2m。將機房專用空調(diào)的冷風(fēng)送到靜電地板下方,形成一個很大的靜壓箱體,靜壓箱可減少送風(fēng)系統(tǒng)動壓、增加靜壓、穩(wěn)定氣流、減少氣流振動等,使送風(fēng)效果更理想。再通過帶孔地板將冷空氣送到服務(wù)器機架上。回風(fēng)可通過機房內(nèi)地板上空間或?qū)S没仫L(fēng)風(fēng)道回風(fēng)。(地板下送風(fēng)方式的優(yōu)點很多,包括制冷效率較高、安裝簡單、安裝整潔)
數(shù)據(jù)機房采用地板下送風(fēng)、地板下走線方式,由于在應(yīng)用過程中地板下的電纜不斷增加,導(dǎo)致地板下送風(fēng)不暢,送風(fēng)氣流組織不合理,甚至出現(xiàn)風(fēng)短路等嚴(yán)重問題,如導(dǎo)致距離空調(diào)機較勁的區(qū)域溫度/濕度控制正常,而距離空調(diào)機較遠(yuǎn)的區(qū)域溫度偏高,無法得到有效控制。在這種情況下,為了保障遠(yuǎn)端的設(shè)備得到合適的溫度控制,不得不調(diào)低溫度設(shè)定點。例如將溫度設(shè)定點調(diào)低到18℃,才能保障距離空調(diào)機遠(yuǎn)端的設(shè)備周圍的溫度達(dá)到24℃一下。很顯然這將增加很多能耗。此外,很多機房因業(yè)務(wù)特點(如無法暫停設(shè)備運行進(jìn)行調(diào)整)無法改變走線,只能增加空調(diào)設(shè)備,通過增加風(fēng)量的方式來保障機房溫度/濕度,而原有空調(diào)設(shè)備的制冷量已經(jīng)足夠,這有在很大程度上增加了機房能耗。
為了避免地板下送風(fēng)阻塞問題發(fā)生,有兩個方法:一是保障合理的地板高度,目前很多新建機房已經(jīng)將地板高度由原來的300mm調(diào)整到400mm乃至600-1000mm,附之以合理的風(fēng)量、風(fēng)壓配置,以及合理的地板下走線方式,可以保證良好的空調(diào)系統(tǒng)效率;而是采用地板下送風(fēng)與走線架上走線方式。
地板下送風(fēng)與走線架上走線方式,兼顧了地板高效制冷與送風(fēng)、安靜整潔、走線架易于電纜擴容與維護等兩方面優(yōu)點,是數(shù)據(jù)中心制冷中機房送風(fēng)方式的最佳方式之一。